(57)【要約】【課題】ＣＤＭ方式を使用する無線通信システムにおける全体の伝送効率を増大できる装置及び方法を提供する。【解決手段】符号制御部は、システムで要求される信号対干渉比に基づき、データの送信時に拡散に使用されるウォルッシュコードと、拡散に使用されないウォルッシュコードとを区分し、ウォルッシュコードを区分して提供する。ＣＤＭ多重化器は、符号制御部から提供された拡散に使用されるウォルッシュコードを用いて入力データをＣＤＭ多重化する。符号変調器は、符号制御部から提供された拡散に使用されないウォルッシュコードを用いて、入力データを変調する。多重化器は、ＣＤＭ多重化器及び符号変調器の出力を多重化する。【選択図】図３
2007135216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＤＭ方式を用いた無線通信システムにおけるデータ伝送装置であって、
前記システムで要求される信号対干渉比に基づき、データの送信時、拡散に使用されるウォルッシュコードと、拡散に使用されないウォルッシュコードとを区分し、前記ウォルッシュコードを区分して提供する符号制御部と、
前記符号制御部から提供された、拡散に使用されるウォルッシュコードを用いて、入力データをＣＤＭ多重化するＣＤＭ多重化器と、
前記符号制御部から提供された、拡散に使用されないウォルッシュコードを用いて、入力データを変調して出力する符号変調器と、
前記ＣＤＭ多重化器及び前記符号変調器の出力を多重化して出力する多重化器とを備えることを特徴とする、無線通信システムにおける混合多重送信装置。
【請求項２】
前記ＣＤＭ多重化器は、
入力されるそれぞれのデータを、前記拡散に使用されるウォルッシュコードを用いてモジュロ演算する第１のモジュロ演算部と、
前記第１のモジュロ演算部の出力信号を、擬似乱数列を用いてモジュロ演算する第２のモジュロ演算部と、
前記第２のモジュロ演算部の出力信号を受信し、変調方式により送信帯域のキャリアを用いて変調する変調器と、
前記変調された信号を受信して多重化する多重化器とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の無線通信システムにおける混合多重送信装置。
【請求項３】
前記第１及び第２のモジュロ演算部は、モジュロ２の演算を行うことを特徴とする、請求項２に記載の無線通信システムにおける混合多重送信装置。
【請求項４】
前記データがＩチャンネル及びＱチャンネルを介して送信される場合、直列に入力されるデータを並列に変換するＳ／Ｐ変換器をさらに備え、前記第１のモジュロ演算部及び前記第２のモジュロ演算部が、各々前記Ｉチャンネル信号及び前記Ｑチャンネル信号をモジュロ演算することを特徴とする、請求項２に記載の無線通信システムにおける混合多重送信装置。
【請求項５】
前記第１及び第２のモジュロ演算部は、モジュロ２の演算を行うことを特徴とする、請求項４に記載の無線通信システムにおける混合多重送信装置。
【請求項６】
前記符号変調器は、
直列に入力されるデータを並列に変換するＳ／Ｐ変換器と、
前記並列に変換されたデータを一対一対応関数に基づいて所定値に変換する関数処理部と、
前記変換された値と前記符号制御部から受信された拡散に使用されないウォルッシュコード情報とを受信して、ウォルッシュコードを発生するウォルッシュ発生器と、
発生されたウォルッシュコードを、擬似乱数列を用いてモジュロ演算するモジユロ演算器と、
前記モジュロ演算器から出力された信号を、変調方式により送信帯域のキャリア信号を用いて変調する変調器とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の無線通信システムにおける混合多重送信装置。
【請求項７】
前記符号変調器は、
直列に入力されるデータをＩチャンネル信号及びＱチャンネル信号に変換して出力し、大きい単位に並列信号に変換して出力するＳ／Ｐ変換器と、
前記並列信号を一対一対応関数に基づいて所定値に変換する関数処理部と、
前記変換された値と前記符号制御部から受信された拡散に使用されないウォルッシュコード情報とを受信して、ウォルッシュコードを発生するウォルッシュ発生器と、
前記発生されたウォルッシュコードを、前記Ｉチャンネル信号及び前記Ｑチャンネル信号を用いてモジュロ演算する第１のモジュロ演算部と、
前記第１のモジュロ演算部から出力された信号を、擬似乱数列を用いて各々モジュロ演算する第２のモジュロ演算部と、
前記第２のモジュロ演算部から出力された信号を、変調方式により送信帯域のキャリア信号を用いて変調する変調器とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の無線通信システムにおける混合多重送信装置。
【請求項８】
前記第１及び第２のモジュロ演算部は、モジュロ２の演算を行うことを特徴とする、請求項６に記載の無線通信システムにおける混合多重送信装置。
【請求項９】
ＣＤＭ方式を用いた無線通信システムにおけるデータ伝送方法であって、
前記システムで要求される信号対干渉比に基づき、データの送信時、拡散に使用されるウォルッシュコードと、拡散に使用されないウォルッシュコードとを区分し、前記ウォルッシュコードを区分して提供するステップと、
伝送するデータに対してＣＤＭ多重化が要求されるとき、前記拡散に使用されるウォルッシュコードを用いて、前記伝送するデータをＣＤＭ多重化するステップと、
伝送するデータに対して符号変調が要求されるとき、前記拡散に使用されないウォルッシュコードを用いて、前記伝送するデータを変調するステップと、
前記ＣＤＭ多重化された信号及び前記符号変調された信号を多重化して出力するステップとを含むことを特徴とする、無線通信システムにおける混合多重送信方法。
【請求項１０】
前記ＣＤＭ多重化ステップは、
前記伝送するそれぞれのデータを、前記拡散に使用されるウォルッシュコードを用いてモジュロ演算する第１のモジュロ演算ステップと、
前記第１のモジュロ演算された信号を、擬似乱数列を用いてモジュロ演算する第２のモジュロ演算ステップと、
前記第２のモジュロ演算された信号を、変調方式により送信帯域のキャリアを用いて変調するステップと、
前記変調された信号を多重化するステップとを含むことを特徴とする、請求項９に記載の無線通信システムにおける混合多重送信方法。
【請求項１１】
前記伝送するそれぞれのデータがＩチャンネル及びＱチャンネルに伝送される場合、前記データを並列に変換するステップと、
前記並列に変換されたＩチャンネル及びＱチャンネルのそれぞれの信号を、前記拡散に使用されるウォルッシュコードを用いてモジュロ演算する第１のモジュロ演算ステップと、
前記第１のモジュロ演算された信号を、擬似乱数列を用いてモジュロ演算する第２のモジュロ演算ステップと、
前記第２のモジュロ演算された信号を、変調方式により送信帯域のキャリアを用いて変調するステップと、
前記変調された信号を多重化するステップとを含むことを特徴とする、請求項９に記載の無線通信システムにおける混合多重送信方法。
【請求項１２】
前記符号変調ステップは、
直列に入力されるデータを並列に変換するステップと、
前記並列に変換されたデータを一対一対応関数に基づいて所定値に変換するステップと、
前記変換された値と前記拡散に使用されないウォルッシュコード情報とを用いて、ウォルッシュコードを発生するステップと、
前記発生されたウォルッシュコードを、擬似乱数列を用いてモジュロ演算するステップと、
前記モジュロ演算された信号を、変調方式により送信帯域のキャリア信号を用いて変調するステップとを含むことを特徴とする、請求項９に記載の無線通信システムにおける混合多重送信方法。
【請求項１３】
前記符号変調ステップは、
直列に入力されるデータをＩチャンネル信号及びＱチャンネル信号に変換するステップと、
前記直列に入力されるデータを用いて、大きい単位に並列信号に変換するステップと、
前記並列信号を一対一対応関数に基づいて所定値に変換するステップと、
前記変換された値と前記拡散に使用されないウォルッシュコード情報とを用いて、ウォルッシュコードを発生するステップと、
前記発生されたウォルッシュコードを、前記Ｉチャンネル信号及び前記Ｑチャンネル信号を用いてモジュロ演算する第１のモジュロ演算ステップと、
前記第１のモジュロ演算された信号を、擬似乱数列を用いて各々モジュロ演算する第２のモジュロ演算ステップと、
前記第２のモジュロ演算部から出力された信号を、変調方式により送信帯域のキャリア信号を用いて変調するステップとを含むことを特徴とする、請求項９に記載の無線通信システムにおける混合多重送信方法。  
【請求項１４】
ＣＤＭ方式を用いた無線通信システムにおけるデータ受信装置であって、
伝送されたＣＤＭ多重化された信号のうち、制御信号から符号変調信号に使用されるウォルッシュコードと、ＣＤＭ多重化に使用されたウォルッシュコードとを抽出して提供する符号制御器と、
前記多重化されて伝送された信号のうち、前記ＣＤＭ多重化された信号をＣＤＭ逆多重化するＣＤＭ逆多重化器と、
前記多重化されて伝送された信号のうち、前記符号変調された信号を符号復調する符号復調器とを備えることを特徴とする、無線通信システムにおける混合多重受信装置。
【請求項１５】
前記ＣＤＭ逆多重化器は、
受信された信号を、送信帯域のキャリア信号を用いて復調する復調器と、
前記復調された信号を、擬似乱数列を用いてモジュロ演算する第１のモジュロ演算器と、
前記第１のモジュロ演算器の出力を、前記符号制御部から受信されたＣＤＭ多重化に使用されたウォルッシュコードを用いてモジュロ演算する第２のモジュロ演算器と、
前記第２のモジュロ演算された信号のうち、不要な信号は除去し、必要な信号は累積する累積及び除去部とを備えることを特徴とする、 請求項１４に記載の無線通信システムにおける混合多重受信装置。
【請求項１６】
前記ＣＤＭ逆多重化器は、
受信された信号を、送信帯域のキャリア信号を用いてＩチャンネル信号及びＱチャンネル信号に復調する復調器と、
前記復調されたＩチャンネル信号及びＱチャンネル信号を、擬似乱数列を用いて各々モジュロ演算する第１のモジュロ演算部と、
前記第１のモジュロ演算部の出力を、前記符号制御部から受信されたＣＤＭ多重化に使用されたウォルッシュコードを用いてモジュロ演算する第２のモジュロ演算部と、
前記第２のモジュロ演算された信号のうち、不要な信号は除去し、必要な信号は累積する累積及び除去部と、
前記Ｉチャンネル信号及び前記Ｑチャンネル信号を直列信号に変換するＰ／Ｓ変換器とを備えることを特徴とする、 請求項１４に記載の無線通信システムにおける混合多重受信装置。
【請求項１７】
前記符号復調器は、
受信された信号を、送信帯域のキャリア信号を用いて復調する復調器と、
前記復調された信号を、擬似乱数列を用いてモジュロ演算するモジュロ演算器と、
前記モジュロ演算された信号を、前記符号制御部から受信された前記ウォルッシュ変調に使用されたウォルッシュコードを用いてウォルッシュ復調するウォルッシュ復調器と、
前記ウォルッシュ復調された信号を、一対一対応関数を用いて信号を生成する関数処理部と、
前記関数処理部から出力された信号を直列信号に変換するＰ／Ｓ変換器とを備えることを特徴とする、請求項１４に記載の無線通信システムにおける混合多重受信装置。
【請求項１８】
前記符号復調器は、
受信された信号を、送信帯域のキャリア信号を用いてＩチャンネル信号及びＱチャンネル信号に復調する復調器と、
前記復調されたＩチャンネル信号及びＱチャンネル信号を、擬似乱数列を用いて各々モジュロ演算するモジュロ演算器と、
前記各々モジュロ演算された信号を、前記符号制御部から受信された前記ウォルッシュ変調に使用されたウォルッシュコードを用いてウォルッシュ復調し、基準サイズのシーケンスを発生するウォルッシュ復調器と、
前記基準サイズのシーケンスから一対一対応関数を用いて所定の信号を生成する関数処理部と、
前記関数処理部から出力された信号と、前記復調されたＩチャンネル信号及びＱチャンネル信号とを用いて、直列信号に変換するＰ／Ｓ変換器とを備えることを特徴とする、請求項１４に記載の無線通信システムにおける混合多重受信装置。
【請求項１９】
ＣＤＭ方式を用いた無線通信システムにおけるデータ復調方法であって、
伝送されたＣＤＭ多重化された信号のうち、制御信号から符号変調信号に使用されるウォルッシュコードと、ＣＤＭ多重化に使用されたウォルッシュコードとを抽出して提供するステップと、
前記多重化されて伝送された信号のうち、前記ＣＤＭ多重化された信号をＣＤＭ逆多重化するステップと、
前記多重化されて伝送された信号のうち、前記符号変調された信号を符号復調するステップとを含むことを特徴とする、無線通信システムにおけるデータ復調方法。
【請求項２０】
前記ＣＤＭ逆多重化ステップは、
受信された信号を、送信帯域のキャリア信号を用いて復調するステップと、
前記復調された信号を、擬似乱数列を用いてモジュロ演算する第１のモジュロ演算ステップと、
前記第１のモジュロ演算された信号を、ＣＤＭ多重化に使用されたウォルッシュコードを用いてモジュロ演算する第２のモジュロ演算ステップと、
前記第２のモジュロ演算された信号のうち、不要な信号は除去し、必要な信号は累積するステップとを含むことを特徴とする、請求項１９に記載の無線通信システムにおけるデータ復調方法。
【請求項２１】
前記ＣＤＭ逆多重化ステップは、
受信された信号を、送信帯域のキャリア信号を用いてＩチャンネル信号及びＱチャンネル信号に復調するステップと、
前記復調されたＩチャンネル信号及びＱチャンネル信号を、擬似乱数列を用いて各々モジュロ演算する第１のモジュロ演算ステップと、
前記第１のモジュロ演算された信号を、ＣＤＭ多重化に使用されたウォルッシュコードを用いてモジュロ演算する第２のモジュロ演算ステップと、
前記第２のモジュロ演算された信号のうち、不要な信号は除去し、必要な信号は累積するステップと、
前記Ｉチャンネル信号及び前記Ｑチャンネル信号を直列信号に変換するステップとを含むことを特徴とする、請求項１９に記載の無線通信システムにおけるデータ復調方法。
【請求項２２】
前記符号復調ステップは、
受信された信号を、送信帯域のキャリア信号を用いて復調するステップと、
前記復調された信号を、擬似乱数列を用いてモジュロ演算するステップと、
前記モジュロ演算された信号を、前記ウォルッシュ変調に使用されたウォルッシュコードを用いてウォルッシュ復調するステップと、
前記ウォルッシュ復調された信号を、一対一対応関数を用いて信号を生成するステップと、
前記一対一対応関数を用いて生成された信号を直列信号に変換するステップとを含むことを特徴とする、請求項１９に記載の無線通信システムにおけるデータ復調方法。
【請求項２３】
前記符号復調ステップは、
受信された信号を、送信帯域のキャリア信号を用いてＩチャンネル信号及びＱチャンネル信号に復調するステップと、
前記復調されたＩチャンネル信号及びＱチャンネル信号を、擬似乱数列を用いてモジュロ演算するステップと、
前記各々モジュロ演算された信号を、前記ウォルッシュ変調に使用されたウォルッシュコードを用いてウォルッシュ復調し、基準サイズのシーケンスを発生するステップと、
前記基準サイズのシーケンスから一対一対応関数を用いて所定の信号を生成するステップと、
前記一対一対応関数から生成された信号と、前記Ｉチャンネル信号及び前記Ｑチャンネル信号とを用いて、直列信号に変換するステップとを含むことを特徴とする、請求項１９に記載の無線通信システムにおけるデータ復調方法。
【請求項２４】
ＣＤＭ方式を用いた無線通信システムにおけるデータ送信／受信装置であって、
前記システムで要求される信号対干渉比に基づき、データの送信時、拡散に使用されるウォルッシュコードと、拡散に使用されないウォルッシュコードとを区分し、前記ウォルッシュコードを個別的に提供し、受信されたＣＤＭ多重化された信号を用いて、制御信号から符号変調に使用されたウォルッシュコードと、ＣＤＭ多重化に使用された前記ウォルッシュコードとを抽出する符号制御器と、
前記符号制御器から拡散に使用されたウォルッシュコードを受信して、入力データをＣＤＭ多重化するＣＤＭ多重化器と、
多重化された信号からＣＤＭ多重化された信号をＣＤＭ逆多重化するＣＤＭ逆多重化器と、
前記符号制御器から拡散に使用されないウォルッシュコードを用いて、入力データを変調する符号変調器と、
多重化されて受信された信号から符号変調された信号を符号復調する符号復調器と、
前記ＣＤＭ多重化器及び前記符号変調器の出力を多重化する多重化器とを備えることを特徴とする、無線通信システムにおける混合多重送信／受信装置。
【請求項２５】
ＣＤＭ方式を用いた無線通信システムにおけるデータ送信／受信方法であって、
前記システムで要求される信号対干渉比に基づき、データの送信時、拡散に使用されるウォルッシュコードと、拡散に使用されないウォルッシュコードとを区分し、前記ウォルッシュコードを個別的に提供するステップと、
受信されたＣＤＭ多重化された信号を用いて、制御信号からＣＤＭ変調に使用されたウォルッシュコードと、ＣＤＭ多重化に使用されたウォルッシュコードとを抽出するステップと、
ＣＤＭ多重化されたデータの伝送が要求されるとき、拡散のためのウォルッシュコードを用いて伝送データをＣＤＭ多重化するステップと、
多重化されて受信された信号からＣＤＭ多重化された信号をＣＤＭ逆多重化するステップと、
符号変調されたデータの伝送が要求されるとき、拡散に使用されないウォルッシュコードを用いて伝送するデータを変調するステップと、
多重化されて受信された信号から符号変調された信号を符号復調するステップと、
前記ＣＤＭ多重化された信号と、前記符号変調された信号とを多重化するステップとを含むことを特徴とする、無線通信システムにおける混合多重送信／受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムにおける多重伝送装置及び方法に関し、変調及び拡散を用いた多重伝送装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、無線通信システムでは、多重化技法を用いてデータを伝送する。このような多重化技法は、時分割多重化(ＴＤＭ：Time Division Multiplexing)、コード分割多重化(ＣＤＭ：Code Division Multiplexing)及び周波数分割多重化(ＦＤＭ：Frequency Division Multiplexing)などのように分類される。多重化技法は、サービスやユーザーを区分(distinguish)するために使用される方法の一つである。ＴＤＭ技法は、特定の時間を複数の時間帯域に分け、分けられた時間帯域の一つ又はその以上を介して特定のユーザー又はサービスを伝送する方法である。ＦＤＭ技法は、予め決定された複数の周波数のうちで、特定の周波数帯域を介して特定のユーザーやサービスを伝送する方法である。ＣＤＭ技法は、予め決定された複数のコードのうちで、特定の一つのコード又は二以上のコードを用いてデータを拡散させることにより、特定のユーザーやサービスを伝送する方法である。
【０００３】
前述した多重化技法のうち、ＣＤＭ技法についてより詳細に説明する。前述したように、一般的にコードを用いた拡散多重化技法は、拡散符号を用いてサービスを区分するために使用したり、複数のコードを一つのサービスに割り当てるマルチコードの用途として使用する。このような多重化技法を使用する変調技法では、入力データ情報ストリームに拡散符号の一つを選択して伝送する方法を使用する。
ＣＤＭ方法は多様なシステムに適用されるが、特に、コード分割多重アクセス(ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access)及びＳ−ＤＭＢ(Satellite Digital Multimedia Broadcasting)システムに適用される。
【０００４】
以下では、添付図面を参照してＳ−ＤＭＢについて説明する。
図１は、現在のＳ−ＤＭＢの標準規格に従うデータ送信機のブロック構成図である。
図１によれば、データ送信機は、伝送する各サービスデータを生成する送信データ構成部１１０、１２０、１３０と、伝送する制御データを生成する制御データ構成部１４０と、ＣＤＭ多重部１５０とを含む。各構成部のうち、送信データ構成部１１０、１２０、１３０は、その形態が同一なので、一つの送信データ構成部だけを用いて説明する。
【０００５】
伝送ペイロードデータ(Payload Data)が送信データ構成部１１０に入力されると、ＲＳ(Reed-Solomon)エンコーダ１１１は、入力されたデータに対してＲＳ符号化を行う。また、ＲＳ符号化した符号化シンボルは、第１のインターリーバ１１２に入力される。第１のインターリーバ１１２は、比較的大きい単位のシンボルをインタリーブするバイト単位のインターリーバである。第１のインターリーバ１１２は、入力されたデータをインタリーブした後、これを更に畳込みエンコーダ(convolutional encoder)１１３に入力する。畳込みエンコーダ１１３は、インタリーブされたシンボルを更に符号化して符号化シンボルを生成する。畳込みエンコーダ１１３で畳込み符号化されたシンボルは、第２のインターリーバ１１４に入力される。第２のインターリーバ１１４は、比較的小さい単位のシンボルをインタリーブするビット単位のインターリーバである。第２のインターリーバ１１４でインタリーブされて出力されたシンボルは、ＣＤＭ多重部１５０に入力される。
【０００６】
制御データを生成する制御データ構成部１４０は、送信データ構成部１１０と比較すれば、第２のインターリーバ１１４が含まれていない。すなわち、制御データ構成部１４０のＲＳエンコーダ１４１、第１のインターリーバ１４２及び畳込みエンコーダ１４３は、各々送信データ構成部１１０のＲＳエンコーダ１１１、第１のインターリーバ１１２及び畳込みエンコーダ１１３に該当する。よって、制御データ構成部１４０では、畳込み符号化したシンボルがＣＤＭ多重部１５０に入力される。制御データ構成部１４０から出力されるシンボルは、パイロットチャンネルの制御データになる。
【０００７】
ＣＤＭ多重部１５０は、各送信データ構成部１１０、１２０、１３０及び制御データ構成部１４０からシンボルを受信し、パイロットシンボルを受信してＣＤＭ多重化を行う。すなわち、各構成部１１０、１２０、１３０、１４０を各々一つのチャンネルとすれば、ＣＤＭ多重部１５０は、各チャンネルから入力されたシンボルに、ウォルッシュコード(Walsh code)によりＣＤＭ多重化を行って変調段に出力する。Ｓ−ＤＭＢの標準規格によれば、ＣＤＭ多重化は、６４長さのウォルッシュコードを用いた直交拡散を介して多重化を行う。
【０００８】
したがって、Ｓ−ＤＭＢにおいてウォルッシュコードにより区分されるチャンネルは、理論的に６４個のチャンネルに区分することができる(distinguishable)。しかしながら、実際は、マルチパスフェージング環境におけるチャンネル間の干渉により、一部のウォルッシュコードを多重化技法に使用することができない。
【０００９】
図２は、一般のウォルッシュコード変調器の機能ブロック構成図である。図２を参照して、一般のウォルッシュ変調器の機能ブロックについて説明する。
ウォルッシュ変調器のＳ／Ｐ変換器２１０にデータが入力されると、直列データが並列データに変換されて出力される。並列に変換されたデータは関数処理部２２０に入力される。関数処理部２２０は任意の一対一対応関数ｆ()により並列データを他のデータに変換する。このように変換されたデータをｍとすれば、ｍはウォルッシュ発生器２３０に入力される。ウォルッシュ発生器２３０は、入力されたｍのデータを用いてＷＮ(ｍ)のウォルッシュコードを発生して出力する。
【００１０】
なお、前述した構成による動作について詳細に説明する。
長さＮのウォルッシュコードの総数はＮである。ウォルッシュ発生器２３０から出力されたそれぞれのウォルッシュコードをＷＮ(ｍ)とすれば、ｍは{０、１、２、…、Ｎ−１}の要素である。このとき、“ｎ＝ｌｏｇ２Ｎ”とすれば、長さＮのウォルッシュコードインデックスｍは、長さｎのビット列により表現される。また、関数処理部２２０で任意の一対一対応関数ｆ()があるとき、入力ｎビット列とｍとの関係はｆ()により結合される。ここで、ｆ()の逆関係をｇ()とすれば、受信段はＮ個のウォルッシュコードの中で送信段から発生されたウォルッシュコードを選択することにより、送信されたウォルッシュコードインデックスｍを検索し、ｇ()の関係を介して送信情報ｎビット列を検出する。
【００１１】
前述したように、Ｓ−ＤＭＢ伝送技術では、６４長さのウォルッシュコードを用いてＣＤＭ伝送する際、マルチパスフェージングのような無線チャンネル環境で発生する干渉効果により、６４個のウォルッシュチャンネルの一部を使用することができなくなるため、チャンネルの浪費が発生する。また、ウォルッシュチャンネルの一部を使用することができなくなるため、全体の伝送効率が低下するという問題がある。このような問題は、Ｓ−ＤＭＢ通信システムだけでなく、ＣＤＭを使用する方式でも発生し得る問題である。
したがって、無線ＣＤＭ通信システムにおける伝送効率を増大できる装置及び方法が要求されている。
【特許文献１】国際公開第１９９８／４９７９０号パンフレット
【特許文献２】韓国特許出願公開第Ｐ２００２−００４１５２８号明細書
【特許文献３】国際公開第２００３／０４９２２６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
よって、本発明の目的は、ＣＤＭ方式を使用する無線通信システムにおける全体の伝送効率を増大できる装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、ＣＤＭ方式を使用する無線通信システムにおけるチャンネルの浪費を防止するための装置及び方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、ＣＤＭ方式を使用する無線通信システムにおけるシステムの容量を増大させながら、現在の方法と互換可能な装置及び方法を提供することにある。
本発明の更に他の一つの目的は、ＣＤＭ方式を使用する無線通信システムにおけるウォルッシュコードの拡張なしに使用できるチャンネルを増大させるための装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明は、ＣＤＭ方式を用いた無線通信システムにおけるデータ伝送装置であって、前記システムで要求される信号対干渉比に基づき、データの送信時、拡散に使用されるウォルッシュコードと、拡散に使用されないウォルッシュコードとを区分(distinguish)し、前記ウォルッシュコードを区分して(separately)提供する符号制御部と、前記符号制御部から提供された、拡散に使用されるウォルッシュコードを用いて、入力データをＣＤＭ多重化するＣＤＭ多重化器と、前記符号制御部から提供された、拡散に使用されないウォルッシュコードを用いて、入力データを変調して出力する符号変調器と、前記ＣＤＭ多重化器及び前記符号変調器の出力を多重化して出力する多重化器とを備える。
【００１４】
また、本発明は、ＣＤＭ方式を用いた無線通信システムにおけるデータ伝送方法であって、前記システムで要求される信号対干渉比に基づき、データの送信時、拡散に使用されるウォルッシュコードと、拡散に使用されないウォルッシュコードとを区分(distinguish)し、前記ウォルッシュコードを区分(separately)して提供するステップと、伝送するデータに対してＣＤＭ多重化が要求されるとき、前記拡散に使用されるウォルッシュコードを用いて、前記伝送するデータをＣＤＭ多重化するステップと、伝送するデータに対して符号変調が要求されるとき、前記拡散に使用されないウォルッシュコードを用いて、前記伝送するデータを変調するステップと、前記ＣＤＭ多重化された信号及び符号変調された信号を多重化して出力するステップとを含む。
【００１５】
また、本発明は、ＣＤＭ方式を用いた無線通信システムにおけるデータ受信装置であって、伝送されたＣＤＭ多重化された信号のうち、制御信号から符号変調信号に使用されるウォルッシュコードと、ＣＤＭ多重化に使用されたウォルッシュコードとを抽出して提供する符号制御器と、前記多重化されて伝送された信号のうち、前記ＣＤＭ多重化された信号をＣＤＭ逆多重化するＣＤＭ逆多重化器と、前記多重化されて伝送された信号のうち、前記符号変調された信号を符号復調する符号復調器とを備える。
【００１６】
また、本発明は、ＣＤＭ方式を用いた無線通信システムにおけるデータ復調方法であって、伝送されたＣＤＭ多重化された信号のうち、制御信号から符号変調信号に使用されるウォルッシュコードと、ＣＤＭ多重化に使用されたウォルッシュコードとを抽出して提供するステップと、前記多重化されて伝送された信号のうち、前記ＣＤＭ多重化された信号をＣＤＭ逆多重化するステップと、前記多重化されて伝送された信号のうち、前記符号変調された信号を符号復調するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＣＤＭ方式において無線チャンネル環境などの影響により、一部の符号を多重化に活用できるとき、未使用の符号を用いた変調方式によりデータを伝送するようにすることで、システムの容量を増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。また、下記の説明では具体的な特定事項らが記載されているが、これは本発明のより全般的な理解を助けるために提供されたものだけで、このような特定事項らなしも本発明が実施できることは、当該技術分野における通常の知識を有した者には自明である。また、下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために、公知の機能や構成についての具体的な説明は適宜省略する。
【００１９】
以下では、ＣＤＭ方式を使用するシステムに適用するための装置及び方法の実施形態、特に、Ｓ−ＤＭＢシステムに適用するための装置及び方法の例示的な実施形態、及び本発明による実施形態の効果の検証について説明する。
図３は、本発明の一実施形態によるＣＤＭ多重化及び符号変調のためのブロック構成図である。図３を参照して本発明の実施形態によるＣＤＭ多重化及び符号変調装置の構成及び動作について説明する。
【００２０】
本発明によるＣＤＭ多重化及び符号変調装置は、符号制御部３１１を有する。ＣＤＭ多重化及び符号変調装置は、伝送したい制御データ３１０及びペイロードデータ３０２、３０３、…、３０４を伝送する。よって、それぞれのデータは、本発明による混合多重化部３２０に入力される。混合多重化部３２０は、前述したデータを受信して混合多重化を行う。なお、混合多重化部３２０の構成について説明する。
【００２１】
混合多重化部３２０は、ＣＤＭ多重化器３２１、符号変調器３２２及び多重化器３２３を含む。ＣＤＭ多重化器３２１は、従来技術で説明したようなＣＤＭ多重化を行う。すなわち、ペイロードデータ３０２、３０３及び制御データ３０１を使用できるウォルッシュコードを用いてＣＤＭ多重化を行う。つまり、フェージングなどを考慮して、使用できる符号だけでデータを伝送するものである。また、本発明による符号変調器３２２は、符号制御部３１１の制御により、使用できないウォルッシュコードを用いて変調を行った後、これを多重化器３２３に出力する。その後、多重化器３２３は、ＣＤＭ多重化器３２１から出力されたシンボルと、符号変調器３２２から出力されたシンボルとを多重化して、多重化された信号を出力する。
【００２２】
したがって、符号制御部３１１は、使用可能な全ての符号のうちで、多重化に使用される符号及び変調技法に使用される符号を選択する。また、符号制御部３１１により選択された符号は、制御データ３０１により受信機に報知される。よって、符号制御部３１１は、制御データ３０１に変調技法に使用された符号と、ＣＤＭ多重化に使用された符号とを受信機に報知する。これにより、受信機は、どのような符号がＣＤＭ多重化に使用され、どのような符号が変調技法に使用されるかが分かることになる。符号変調については、後述する図面においてより詳細に説明する。
【００２３】
図４は、本発明による図３の送信機のブロック構成に対応する受信機のブロック構成図である。以下、図４を参照して本発明による受信機のブロック構成及び動作について説明する。
図３では送信機の以後の送信構成について記載されていないため、図４の受信機の構成においても、無線受信過程について記載しない。多重化されて受信された信号は、ＣＤＭ逆多重化器４２０及び符号復調器４３０に入力される。ＣＤＭ逆多重化器４２０は、符号制御部４１１の制御により入力された信号のうち、ＣＤＭ多重化されて伝送されたデータを逆多重化して出力する。よって、図３に示すように、ＣＤＭ多重化されて伝送されるデータである制御データ４２１と、自身に割り当てられたウォルッシュに従うペイロードデータ４２２とを出力する。一方、符号復調器４３０は、符号制御部４１１の制御により、本発明による符号変調方法を用いて伝送されたペイロードデータを復号して、ペイロードデータ４３１に出力する。
【００２４】
また、制御データ４２１は、符号制御部４１１に入力され、ＣＤＭ多重化に使用されたウォルッシュコードと、符号変調に使用されたウォルッシュコードとを提供する。よって、符号制御部４１１は、制御データ４２１を用いて、ＣＤＭ逆多重化器４２０及び符号復調器４３０に、ＣＤＭ多重化に使用されたウォルッシュコードを提供する。
以下では、本発明による具体的な実施形態として、ＢＰＳＫ(Binary Phase Shift Keying)変調方法を用いて符号多重化を行う場合、ウォルッシュ変調時のデータ入力によりウォルッシュコードだけが選択される場合について説明する。
【００２５】
図５は、本発明の一実施形態によるＢＰＳＫ変調方法を用いてＣＤＭ多重化するＣＤＭ多重化器のブロック構成図である。以下、図５を参照して、ＢＰＳＫ変調方法を用いてＣＤＭ多重化を行うＣＤＭ多重化器のブロック構成及び動作について説明する。
図５は、ＣＤＭ多重化器に入力される複数のチャンネルデータのうち、特定のチャンネルのデータのみに対して図示した。したがって、実際は、多重化器５０７を除いて前記のような構成が並列に構成されることに留意すべきである。まず、入力されるペイロードデータは、第１のモジュロ加算器５０１に入力される。その後、第１のモジュロ加算器５０１は、ペイロードデータを拡散するためのウォルッシュコードであるＷ６４(Ｍｉ)とモジュロ演算を行う。第１のモジュロ加算器５０１はモジュロ２の加算器からなる。このように、モジュロ演算が行われたデータは、第２のモジュロ加算器５０３に入力される。第２のモジュロ加算器５０３は、第１のモジュロ加算器５０１の出力及び擬似乱数列(Pseudo Random Sequence)に対してモデュロ演算を行う。第２のモジュロ加算器５０３もモジュロ２の加算器からなる。このように、第２のモジュロ加算器５０３によりモジュロ演算が行われたデータは、ＢＰＳＫ変調器５０５に入力される。ＢＰＳＫ変調器５０５は、キャリア信号をＢＰＳＫ方式により変調した後、多重化器５０７に出力する。
【００２６】
前述した一例は、一つのチャンネルに関するものなので、それぞれのチャンネルデータが前述した過程を介して多重化器５０７に入力される。このように、それぞれのチャンネルデータが多重化器５０７に入力されると、多重化器５０７は多重化された変調信号を出力する。このような過程のうち、ＢＰＳＫ変調器５０５までの動作は、前述した図３のＣＤＭ多重化器３２１で行われる過程である。
【００２７】
本発明による動作である符号変調器３２２で行われる動作を、図６を参照して説明する。
図６は、本発明の実施形態によるＢＰＳＫ変調方法を使用する符号変調器のブロック構成図である。図６を参照して、本発明の実施形態によるＢＰＳＫ変調方法を使用する符号変調器のブロック構成及び動作について詳細に説明する。
【００２８】
伝送したいペイロードデータは、Ｓ／Ｐ変換器６０１に入力される。Ｓ／Ｐ変換器６０１は、直列に入力されたペイロードデータを並列データに変換して出力する。このように並列データに変換されたデータは、関数処理部６０３に入力される。関数処理部６０３は、従来技術で説明したように、一対一対応関数により入力シンボルをウォルッシュコードインデックスを発生する。このときに発生されたウォルッシュコードインデックスをｍｉとすれば、ウォルッシュインデックスｍｉは、ウォルッシュ発生器６０５に入力される。その後、ウォルッシュ発生器６０５は、前述した図３の符号制御部３１１から制御された信号に基づき、当該インデックスに対応するウォルッシュコードを生成して出力する。すなわち、ウォルッシュ発生器６０５から出力されたシンボルＷ６４(ｍｉ)は、モジュロ加算器６０７に入力される。モジュロ加算器６０７は、擬似乱数列及びウォルッシュ発生器６０５から出力されたシンボルＷ６４(ｍｉ)をモジュロ演算して出力する。このようにモジュロ加算器６０７を使用する理由は、ウォルッシュコードのマルチパス特性を補完するためである。すなわち、モジュロ加算を介してウォルッシュコードのマルチパス特性を補完するために、擬似乱数列によりウォルッシュコードをランダム化するものである。
【００２９】
このように、擬似乱数列によりウォルッシュコードをランダム化した後、図５と同様な伝送方法であるＢＰＳＫ変調方法により伝送する。よって、擬似乱数列によりランダム化した信号は、ＢＰＳＫ変調器６０９を介してＢＰＳＫ変調された信号を出力する。
【００３０】
なお、図５及び図６の装置に対応する受信機の構成について説明する。
図７は、本発明の一実施形態による図５のＢＰＳＫ送信機に対応した受信機のブロック構成図である。図７を参照して、本発明の一実施形態による図５のＢＰＳＫ送信機に対応した受信機のブロック構成及び動作について説明する。
【００３１】
伝送された変調信号は、ＢＰＳＫ復調器７０１に入力され、キャリア信号と共に復調が行われる。このとき、復調は、図５の送信機ではＢＰＳＫ方式なので、同様にＢＰＳＫ復調が行われる。前述したように、復調が行われた信号は、第１のモジュロ加算器７０３に入力される。第１のモジュロ加算器７０３は、伝送時に使用された擬似乱数列を用いてモジュロ２の加算が行われる。モジュロ２の加算が行われた信号は、更に第２のモジュロ加算器７０５に入力され、使用されたウォルッシュコードによりモジュル２の加算が行われる。このように使用されたウォルッシュコードによるモジュロ２の加算が行われた信号は、累積及び除去部７０７に入力されることで、必要な信号は累積され、不要な信号は除去され、ペイロードデータを生成する。
【００３２】
図８は、本発明の一実施形態による図６のＢＰＳＫ符号変調送信機に対応した受信機のブロック構成図である。図８を参照して、本発明の一実施形態による図６のＢＰＳＫ符号変調送信機に対応した受信機のブロック構成及び動作について説明する。
符号変調されて送信された信号は、ウォルッシュコードを用いて変調された信号である。よって、受信機から受信した変調された信号は、ＢＰＳＫ復調器８０１に入力される。ＢＰＳＫ復調器８０１は、変調された信号をキャリア信号を用いて復調する。このように復調された信号は、モジュロ演算器８０３に入力される。モジュロ演算器８０３は、送信時に使用された擬似乱数列により復調された信号をモジュロ演算する。モジュロ演算は、図６で説明したように、モジュロ２の演算器からなる。
【００３３】
モジュロ演算器８０３によりモジュロ演算が行われると、その結果がウォルッシュ復調器８０５に入力される。ウォルッシュ復調器８０５は、モジュロ演算が行われた信号を用いてウォルッシュ復調を行う。すなわち、送信時に使用されたウォルッシュコード情報ｍｉを生成するものである。このようにウォルッシュコード情報ｍｉが生成されると、逆関数処理部８０７に入力される。逆関数処理部８０７は、入力されたウォルッシュコード情報を用いて送信機の関数処理部での動作に逆関数に対応する動作を行う。このような逆関数情報は、受信機の構成時又は制御チャンネルを介して別途に提供できる。よって、受信機の逆関数処理部８０７は、復調されたウォルッシュコードインデックスを用いて逆関数演算を行う。送信機の関数処理部で一対一対応関数を使用したので、逆関数も一対一対応関数になる。したがって、逆関数処理部８０７から出力された信号は、送信機の関数処理部に入力される情報と同様な形態である。よって、逆関数処理部８０７は、コードインデックス情報から並列の情報を生成して出力する。並列情報は、Ｐ／Ｓ(parallel-to-serial)変換器８０９に入力される。Ｐ／Ｓ変換器８０９は、並列データを直列のペイロード情報に変換して出力する。
【００３４】
図９は、本発明による送信信号の符号変調及びＣＤＭ多重化時の制御フローチャートである。図９を参照して、本発明による送信信号の符号変調及びＣＤＭ多重化時の制御過程について説明する。
送信機は、段階Ｓ９０１において符号制御部３１１により多重化符号及び変調符号を区分する。すなわち、マルチパスに従うフェージングを考慮して、使用できるウォルッシュコードと、使用できないウォルッシュコードとを区分するものである。以後、段階Ｓ９０３において伝送するデータが発生すると、段階Ｓ９０５において発生したデータがＣＤＭデータであるか否かを検査する。その結果、ＣＤＭデータである場合は段階Ｓ９１０に進行し、そうでない場合は符号変調データなので、段階Ｓ９２０に進行する。
【００３５】
ＣＤＭデータである場合は、段階Ｓ９１０において各データチャンネル別ウォルッシュコードを割り当て、割り当てられたウォルッシュコードに基づいて拡散する。以後、段階Ｓ９１２において当該システムで使用する変調方式によって変調を行う。例えば、図５及び図６と同様に、変調方式がＢＰＳＫ変調方式である場合はＢＰＳＫ方式により変調を行い、ＱＰＳＫ変調方式である場合はＱＰＳＫ方式により変調を行い、１６ＱＡＭ方式又は６４ＱＡＭ方式である場合はそれに該当する変調方式により変調を行う。このように変調が行われると、変調されたデータは段階Ｓ９１４においてＣＤＭ多重化器に入力されてＣＤＭ多重化される。
【００３６】
一方、符号変調データである場合、送信機は、段階Ｓ９２０においてデータ値に従う当該ウォルッシュコードを発生させる。その後、送信機は、段階Ｓ９２２において発生されたデータをシステムに合う方式により変調を行う。すなわち、段階Ｓ９１２と同様な変調を行うものである。
【００３７】
段階Ｓ９１４又は／及び段階Ｓ９２２において変調された又は／及びＣＤＭ多重化された信号は、段階Ｓ９３０において多重化器に入力されて多重化された後、該当する帯域に送信される。
一方、送信機では、ＣＤＭデータ及び符号変調データが共に伝送され得るので、段階Ｓ９１０〜段階Ｓ９１４と段階Ｓ９２０〜段階Ｓ９２２とは同時に行われることができる。
【００３８】
送信機は、多重化に使用される符号と変調に使用される符号とを区分することができる。このような過程は、送受信規格により固定されて使用されることができ、前述した図３で説明したように、制御データに載せて伝送するように構成することもできる。したがって、送信機は、ＣＤＭ多重化を使用するか、符号変調を使用するかが予め決定されたウォルッシュコードを用いて、変調及び多重化を行ってデータを伝送することができる。
【００３９】
図１０は、本発明による受信信号の符号復調及びＣＤＭ逆多重化時の制御フローチャートである。以下、図１０を参照して、本発明による受信信号の符号復調及びＣＤＭ逆多重化時の制御過程について説明する。
受信機は、多重化された信号が受信されると、段階Ｓ１０００においてＣＤＭデータであるか否かを検査する。検査の結果、ＣＤＭデータである場合は段階Ｓ１００２に進行し、符号変調データである場合は段階Ｓ１００４に進行する。
【００４０】
段階Ｓ１００２に進行すると、受信機は、受信されたデータを復調し、符号制御部によりチャンネルに割り当てられたウォルッシュコードの逆拡散過程を介して逆多重化を行う。
一方、段階Ｓ１００４に進行すると、符号変調データを受信したので、受信機は復調を行い、符号制御部により報知されたウォルッシュコードの検出を行う。コードの検出が行われると、受信機は、段階Ｓ１００６において検出されたウォルッシュコードに従う情報データを復元する。
このように情報データが復元又は／及びＣＤＭ多重化により逆多重化された後、受信機は、段階Ｓ１００８においてデータの復元を行う。
【００４１】
図１０では、図９で説明したように、送信機は、符号多重化に使用する符号及び符号変調に使用する信号を予め決定したり、或いは、場合に応じて決定して使用し、これを制御情報に提供することができる。よって、受信機は、符号変調された信号を受信するか、ＣＤＭ多重化された信号を受信するかを決定することで、前記過程を行うことができる。
【００４２】
前述した内容の理解を助けるために、符号変調に対する具体例を説明する。
長さ６４のウォルッシュコードのうち、３２個のチャンネルが多重化技法に使用されるとすれば、残り３２個のウォルッシュコードは、データ伝送時に使用されない符号になる。例を簡便に挙げるために、Ｗ６４(３２)からＷ６４(６３)までのウォルッシュコードが多重化技法に使用されるものとする。また、ウォルッシュ変調に使用されるＷ６４(０)からＷ６４(３１)までのウォルッシュコードと、５ビットからなる入力情報ビットｍとの間の関係は、次の通り仮定する。ウォルッシュコードインデックスと入力ビット列ｉとの関係を示す関数ｆ()を“Ｉ＝ｆ(ｍｉ)のように定義する。例えば、入力情報ビット“０００００”はＷ６４(０)に変調され、“１１１１１”はＷ６４(３１)に変調される。このとき、前述した図３の符号制御部３１１は、前記記述された情報を制御データに報知して受信機が分かるようにし、また、前記記述された情報を図３のウォルッシュ多重化及びウォルッシュ変調器に報知することで、前記記述された方法により送信が行われるようにする。
【００４３】
以下では、本発明の実施形態によるＣＤＭ多重化及び符号変調技法を、Ｓ−ＤＭＢを例として説明する。
Ｓ−ＤＭＢの場合、前述した図３での符号制御部３１１は、多重化に使用されるウォルッシュコードと、変調に使用されるウォルッシュコードとを選択して、これを制御する。多重化に使用される符号と、変調に使用される符号とは、互いに排他的である。すなわち、符号変調に使用されるウォルッシュコードは、ＣＤＭ多重化に重複して使用できず、ＣＤＭ多重化に使用されるウォルッシュコードは、符号変調に使用できない。また、制御データ及びその他の情報データは、ＣＤＭ多重化器に入力されて、ウォルッシュコードによりＣＤＭ多重化される。符号変調器は、入力データ列から符号変調器に割り当てられたウォルッシュコードの一つを選択して伝送することで、符号変調を行う。
【００４４】
図１１は、Ｓ−ＤＭＢ規格に基づいた本発明によるＣＤＭ多重化器のブロック構成図である。図１１を前述した実施形態の図５と比較して説明する。
図１１の構成は、前述した図５と比較すれば、ペイロードをＳ／Ｐ変換するＳ／Ｐ変換器１１００を更に有する。Ｓ／Ｐ変換器１１００は、伝送データがＩチャンネル及びＱチャンネルに区分(divide)されるために使用された。よって、Ｉチャンネル及びＱチャンネルは、各々同じモジュロ演算が行われる。Ｉチャンネル及びＱチャンネル間の関係は、公知のものなので、ここでは説明を省略する。また、図１１は、ペイロードデータがＩチャンネル及びＱチャンネルに区分されて伝送されるので、各々のチャンネルに該当するウォルッシュコード及び類似乱数列は各々モジュロ演算を介して加算されるという点を除いては、前述した図５と同様である。すなわち、図１１の第１のモジュロ加算器１１０２、第２のモジュロ加算器１１０４及び多重化器１１０８は、図５の第１のモジュロ加算器５０１、第２のモジュロ加算器５０３及び多重化器５０７と同様な動作を行う。また、図５ではＢＰＳＫ方式により説明されたが、図１１ではＱＰＳＫ方式によりＱＰＳＫ変調器１１０６が使用されるという点を除いては、図５と同様である。
【００４５】
図１１において、Ｍｉは６４長さのウォルッシュコードのうち、前述した図３のウォルッシュ制御部３１１により多重化に割り当てられたウォルッシュコードインデックスを示す。したがって、Ｗ６４(ｍｉ)は、多重化のためのウォルッシュコードを示す。ウォルッシュ多重化に割り当てられたウォルッシュコードの個数をＡ個とすれば、Ｍｉは{Ｍ０、Ｍ１、・・・、ＭＡ−１}の要素になる。
【００４６】
図１２は、Ｓ−ＤＭＢ規格に基づいた本発明による符号変調器のブロック構成図である。図１２を前述した実施形態の図６と比較して説明する。
図１２の構成でも、Ｓ−ＤＭＢでは、Ｉチャンネル及びＱチャンネルを介してデータが伝送されるので、入力されるペイロードデータをＩチャンネル及びＱチャンネルに区分して出力する。また、Ｓ／Ｐ変換器１２００は、入力される所定個数のデータをＳ／Ｐ変換して関数処理部１２１０に出力する。すなわち、入力されるデータのうち、２ビットはＩチャンネル及びＱチャンネルのデータに入力され、ｉで示される残りｂ個のビットは関数処理部１２１０で一対一対応関数であるｆ()により生成するウォルッシュインデックスｍｉを発生させる。すなわち、ｍｉ＝ｆ(ｉ)になる。このとき、ｆ()は、前述した図３の符号制御部３１１を介して符号変調器に使用されるウォルッシュインデックスだけがｍｉになるように制御される。
【００４７】
したがって、ウォルッシュ発生器１２１２は、ｍｉ値に該当するウォルッシュコードＷ６４(ｍｉ)を発生させて拡散符号として使用する。このようにウォルッシュ発生器１２１２で生成された符号は、Ｉチャンネル及びＱチャンネルに共通的に適用され、擬似乱数列もＩチャンネル及びＱチャンネルに共通的に適用される。よって、Ｉチャンネルだけを説明すれば、Ｓ／Ｐ変換器１２００から出力されたデータは、第１のモジュロ加算器１２０２でウォルッシュ発生器１２１２から提供されるウォルッシュコードを用いて拡散された後、第２のモジュロ加算器１２０４で擬似乱数列を用いて再拡散される。その後、ＱＰＳＫ変調器１２０６によりＱＰＳＫ変調される。
図１２により生成された信号は、一つの入力により図１１の多重化器１１０８に入力される。すなわち、前述した図３の符号制御器により図１２のウォルッシュ変調器に割り当てられたウォルッシュコードの数をＢとし、図１１で使用するウォルッシュコードの数をＡとすれば、ＡとＢは下記の式（１）のような関係を持つ。
【００４８】
【数１】
2007135216.tif 000003
【００４９】
したがって、ウォルッシュ発生器１２１２で使用される入力データビットの数ｂは、下記の式（２）のようである。
【００５０】
【数２】
2007135216.tif 000004
【００５１】
ここで、
【００５２】
【数３】
2007135216.tif 000005
【００５３】
は、ｘの整数部分だけを取り捨てる演算子(omission operator)である。
【００５４】
図１３は、図１１の実施形態に対応するＳ−ＤＭＢ規格に基づいた本発明によるＣＤＭ逆多重化器のブロック構成図である。図１３を参照して、本発明によるＣＤＭ逆多重化器のブロック構成及び動作について説明する。
図１３を前述した実施形態の図７と比較して説明する。図１３では、受信された信号を変調する方式がＱＰＳＫ方式なので、ＱＰＳＫ復調器１３００でＱＰＳＫ方式により復調を行う。また、ＱＰＳＫ方式により復調された信号は、Ｉチャンネル信号及びＱチャンネル信号に分けられて出力される。Ｉチャンネル信号及びＱチャンネル信号が全部同じ過程を経るため、Ｉチャンネル信号だけを説明すれば、Ｉチャンネル信号は、モジュロ演算器１３０２、１３０４によりモジュロ演算が行われる。モジュロ演算は、まず、送信時に使用された擬似乱数列により行われ、以後、受信機に割り当てられたウォルッシュコードにより行われる。このようにモジュロ演算が行われた信号は、累積及び除去部１３０６で累積及び除去され、Ｉチャンネル信号に入力される。その後、Ｐ／Ｓ変換器１３０８により並列信号が直列信号に変換されてペイロードデータに出力される。
【００５５】
図１４は、図１２の実施形態に対応するＳ−ＤＭＢ規格に基づいた本発明による符号復調器のブロック構成図である。図１４を参照して、本発明による符号復調器のブロック構成及び動作について説明する。
図１４を前述した実施形態の図８と比較して説明すれば、信号がＱＰＳＫ復調器１４００でＱＰＳＫ復調され、Ｉチャンネル及びＱチャンネルを使用するという点は図８と同様であるが、ウォルッシュ復調器１４０６の出力の一部が逆関数処理部１４１０に入力されるという点は異なる。これは、送信機で送信信号の一部が関数処理部１２１０に基づいて変換されるためである。復調器信号はモジュロ演算器１４０２に入力され、モジュロ演算器１４０２はモジュロ演算を行う。その後、モジュロ演算器１４０２は、ウォルッシュ復調器１４０６に演算された結果を出力する。ウォルッシュ復調器１４０６は、入力された信号のうち、Ｉチャンネルのシンボル及びＱチャンネルのシンボルを除いた残りシンボルをｍｉ値として逆関数処理部１４１０に出力する。その後、逆関数処理部１４１０は、ｆ()の逆関数であるｇ()により逆関数が取られ、これはＰ／Ｓ変換器１４０８に入力される。逆関数処理部１４１０は、ウォルッシュインデックス情報を生成して、これを並列にＰ／Ｓ変換器１４０８に提供する。その後、Ｐ／Ｓ変換器１４０８は、ウォルッシュインデックス情報と、Ｉチャンネル及びＱチャンネルの情報とを用いてペイロードデータを生成して出力する。
【００５６】
図１４の符号復調器は、図４の符号制御部４１１により制御できる。このように、符号制御部４１１により受信動作が行われる場合、符号制御部３１１が報知するウォルッシュコードのうち、最大値として検出されるウォルッシュコードのインデックスｍｉを、送信機で情報ビット及びウォルッシュコードの対応関係に使用されたｆ()の逆関数であるｇ()を使用する逆関数処理部１４１０に提供するものである。
【００５７】
前述したように、ＣＤＭ方式において、無線チャンネル環境などの影響により一部の符号を多重化に活用できない場合、未使用の符号を用いた変調方式を提案するものである。したがって、本発明により従来に使用できなかった符号をリサイクルすることにより、システムの容量を増加させることができる。以下にこのような効果を検証するようにする。
各ウォルッシュコードで伝送される信号をＷｉ(ｔ)とし、送信機はウォルッシュコードを０から(ｎ−１)まで使用して伝送すると、送信信号ｘ(ｔ)は、下記の式（３）のように示される。
【００５８】
【数４】
2007135216.tif 000006
【００５９】
ここで、ｋ番目ウォルッシュコードに載っている情報を受信する受信機における信号対干渉比Ｓ／Ｉは、下記の式（４）のように示される。
【００６０】
【数５】
2007135216.tif 000007
【００６１】
上記式（４）において、ウォルッシュコードの平均が０であり、各ウォルッシュコード間の相関値が０であり、全てのウォルッシュコードの電力は同一と仮定されたのである。よって、上記式（４）に示すように、ｎ個のウォルッシュコードが使用されて伝送されるとき、各チャンネルの信号対干渉比は１／(ｎ−１)である。
システムが要求する最小信号対干渉比の要求値を(Ｓ／Ｉ)ｒｅｑとすれば、要求値は、下記の式（５）のように示される。
【００６２】
【数６】
2007135216.tif 000008
【００６３】
したがって、使用可能なチャンネルの数は、下記の式（６）の条件を満足させなければならない。
【００６４】
【数７】
2007135216.tif 000009
【００６５】
このとき、一つのウォルッシュコードをそのままＢＰＳＫ変調させて一つのウォルッシュコードに１ビットを伝送するとすれば、同時に伝送できるビットの数はｎになる。
便宜のために、ウォルッシュコードの総数を６４とし、“(Ｓ／Ｉ)ｒｅｑ＝１／３１”とする。このとき、上記式（６）によりウォルッシュコード多重化に使用される符号の数Ａは、最大３２になる。ＢＰＳＫ変調方法を用いて信号を伝送する場合、従来の方法通りウォルッシュコード多重化だけを使用して同時に伝送できるデータ量は３２ビットになる。このときのＳ／Ｉ＝１／３１である。同じＳ／Ｉ環境になるように、３１個の符号だけをウォルッシュコード多重化に使用し、残り３３個の符号のうちで３２個の符号を使用してウォルッシュ変調を行うと、伝送できるビットの総数は“３１＋ｌｏｇ２３２”になるので、３６ビットを伝送できることになる。
【００６６】
したがって、同じＳ／Ｉ条件において、従来の多重化方法は３２ビットを伝送するのに対し、本発明の方法では４ビットを追加に伝送できることになる。
なお、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態について説明したが、本発明の要旨から逸脱しない範囲内で多様に変形できる。よって、本発明の範囲は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】現在のＳ−ＤＭＢの標準規格に従うデータ送信機のブロック構成図である。
【図２】一般のウォルッシュ変調器の機能ブロック構成図である。
【図３】本発明の実施形態によるＣＤＭ多重化及び符号変調のためのブロック構成図である。
【図４】本発明による図３の送信機のブロック構成に対応する受信機のブロック構成図である。
【図５】本発明の一実施形態によるＢＰＳＫ変調方法を用いてＣＤＭ多重化するＣＤＭ多重化器のブロック構成図である。
【図６】本発明の実施形態によるＢＰＳＫ変調方法を用いた符号変調器のブロック構成図である。
【図７】本発明の一実施形態による図５のＢＰＳＫ送信機に対応した受信機のブロック構成図である。
【図８】本発明の一実施形態による図６のＢＰＳＫ符号変調送信機に対応した受信機のブロック構成図である。
【図９】本発明による送信信号の符号変調及びＣＤＭ多重化時の制御フローチャートである。
【図１０】本発明による受信信号の符号復調及びＣＤＭ多重化時の制御フローチャートである。
【図１１】Ｓ−ＤＭＢ規格に基づいた本発明によるＣＤＭ多重化器のブロック構成図である。
【図１２】Ｓ−ＤＭＢ規格に基づいた本発明による符号変調器のブロック構成図である。
【図１３】図１１の実施形態に対応するＳ−ＤＭＢ規格に基づいた本発明によるＣＤＭ逆多重化器のブロック構成図である。
【図１４】図１２の実施形態に対応するＳ−ＤＭＢ規格に基づいた本発明による符号復調器のブロック構成図である。
【符号の説明】
【００６８】
３０１  制御データ
３０２〜３０４  ペイロードデータ
３１１  符号制御部
３２０  混合多重化部
３２１  ＣＤＭ多重化器
３２２  符号変調器
３２３  多重化器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【外国語明細書】
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